Molekulare Mechanismen, die der Entwicklung des entorhinalen Kortex zugrunde liegen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Hannah Monyer
• Fachliche Zuordnung: Molekulare Biologie und Physiologie von Nerven- und Gliazellen ; Entwicklungsneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 381261457

Der entorhinale Kortex umfasst eine Anzahl von räumlich modulierten Zellen, inklusive Grid-Zellen, Kopfrichtungszellen und Randzellen, deren Aktivität die räumliche Orientierung und das räumliche Gedächtnis unterstützt. Man hat gerade begonnen, neuronale Konnektivität und lokale Mikro-Regelkreise zu untersuchen, aber die Entwicklung des entorhinalen Kortex blieb bisher terra incognita. Das überrascht, wenn man bedenkt, dass das Wissen über Entwicklungsaspekte sowohl Einsicht in die Funktion bestimmter Zelltypen gibt als auch in ihre Beteiligung an pathophysiologischen Prozessen. Eine der faszinierendsten anatomischen Merkmale des entorhinalen Kortex ist seine moduläre Struktur, die durch die Expression von molekularen Markern bei verschiedenen Säugetieren, wie Nagetiere, Affen und Menschen, sichtbar wird. Demnach sind bestimmte Calbindin-exprimierende exzitatorische Neuronen in den oberflächlichen Lagen in regelmäßig organisierten Modulen (Säulen) angeordnet und von einer anderen Klasse exzitatorischer Neurone umgeben, die Reelin exprimiert. Die Untersuchung der Entwicklung des entorhinalen Kortex wird intrinsische Organisationsprinzipien erkennen lassen, da der entorhinale Kortex keinen thalamischen Input erhält, der mindestens teilweise zu der modulären Organisation von kortikalen Strukturen wie dem somato-sensorischen oder dem visuellen Kortex beitragen könnte. Wir werden die zugrunde liegenden molekularen Prinzipien untersuchen, die die Migration Calbindin- und Reelin-positiver Neuronen und deren Organisation in modulären Strukturen steuern. Die beiden neuronalen Populationen differieren in ihrem Entstehungshöhepunkt, ihrem endgültigen Bestimmungsort und ihrer lokalen Konnektivität in den oberflächlichen Schichten. Höchst interessant ist der Unterschied in der benötigten molekularen Signalgebung, die die Migration Calbindin- und Reelin-positiver Neuronen während der Embryonalentwicklung steuert. Der Erkenntnisgewinn der vorgeschlagenen Studie reicht weit über ein besseres Verständnis der Funktion des entorhinalen Kortex hinaus. Wir werden Prinzipien identifizieren, die der Entstehung kanonischer neuronaler Regelkreise unterliegen und außerdem ein besseres Verständnis gewinnen, was diese Gehirnregion schon in frühen Stadien der Alzheimer Erkrankung besonders vulnerabel macht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen